潜油直驱螺杆泵举升技术的实践与应用

地面驱动螺杆泵具有结构简单、能耗低、管理方便等优点,因此被油田广泛应用。但由于杆管偏磨和防反转安全问题,增加了生产维护费用,易对人身安全造成危害。针对上述问题,开展了潜油直驱螺杆泵试验研究,提出利用动力电缆将电力传送给井下潜油电机,电机直接驱动螺杆泵转子转动,将井液举升到地面。该举升工艺从根本上解决了地面驱动螺杆泵杆管偏磨和防反转安全隐患问题,同时取消了井口驱动装置和驱动杆,降低了能耗,延长了使用寿命,提高了系统效率。现场试验表明该工艺安全可靠、运行平稳,具有广泛的推广应用前景。     

潜油直驱螺杆泵井下工况监测系统研究

以潜油直驱螺杆泵为代表的无杆举升技术的应用范围越来越广,但是潜油直驱螺杆泵难以检查运行状态,导致运行成本增加。为此,设计了潜油直驱螺杆泵井下工况监测系统。该系统可监测井下的温度和压力信息,提前发现系统故障,保证系统的正常运转,并为故障诊断提供依据。工况监测系统采集井下的温度压力信号,将信号调制后采用电力载波的方式通过动力电缆将信号传递到地面,并解调显示在地面设备上。试验中井口显示的数据与实测数据误差在1%以内。该系统可以准确监测到井下信号并且可以正确地在井口显示,为潜油直驱螺杆泵的稳定运行提供了保证。     

电机直驱螺杆泵地面系统技术

截止到2007年12月底,电机直驱螺杆泵系统500型以下泵型在大庆油田采油一厂共应用7口井,平均运转551天,最长的1口井已经运转了596天。电机直驱螺杆泵驱动系统安全可靠,不会发生安全事故;电机直驱螺杆泵驱动系统高效节能,降低生产维护成本;电机直驱螺杆泵驱动系统调参方便、利于生产、方便管理。     

空心杆无油管举升技术

年前,胜利油田采油研究院研制的连续空心杆无油管采油技术在临盘采油厂LNQIX5井现场试验获得成功。这种连续空心杆用于无油管采油方式在国内尚没有先例。由于油田小套管井完井尺寸小,常规举升工艺适应性差,不能满足提液的要求,给原油生产造成很大的困难。     

潜油直驱螺杆泵

潜油直驱螺杆泵采油技术利用动力电缆将电力传送给井下潜油电机,电机通过柔性联轴器直接驱动螺杆泵转子转动,井液经过螺杆泵增压后,被举升到地面。潜油直驱螺杆泵采油技术解决了有杆泵的杆管偏磨问题。现场试验表明,潜油直驱螺杆泵系统安全可靠,运行平稳,结构简单,操作方便,具有广泛的推广应用前景。     

直驱螺杆泵偏心测试可行性研究

常规直驱螺杆泵具有节能效果显著,设备运转平稳,操作简单,维护费用低等技术优势.因直驱电动机外径尺寸偏大和普通偏心井口偏心孔眼小,无法留有测试通道,不能进行偏心测试,限制了其应用范围.通过建立直驱电动机外径、井口高度、测试通道与竖向夹角角度及偏心孔眼到油管中心的距离四个变量的函数关系式,改进直驱电动机和偏心井口,确定四个变量的最佳协调点,改进直驱螺杆泵,现场偏心测试试验成功,且改进直驱电动机节能效果显著,拓展了直驱螺杆泵的应用范围.     

螺杆泵开关磁阻地面直驱装置

为了解决三相异步电动机螺杆泵采油系统维护费用高、传动效率低的问题,以及永磁电动机螺杆泵采油系统制造成本高、退磁和发热严重的问题,研制了开关磁阻地面直驱装置.开关磁阻驱动电动机没有永磁体,无退磁风险;传动效率与永磁直驱装置相接近;解决了发热严重问题且制造成本低.现场试验表明,节能效果好,装置稳定性高.     

螺杆泵直驱装置应用效果评价

随着稠油开采的逐步深入和螺杆泵及其配套工艺的日趋成熟,螺杆泵采油在稠油、低产、出沙类油藏的开采中表现出较好的适应性,在这类油田的开发开采中上得到了大力的推广。但由于常规螺杆泵中间传动环节较多,造成的动能损失和故障率也会相应的提高。直驱式螺杆泵作为螺杆泵井生产的一种新型驱动方式,较常规螺杆泵减少了传动装置,具有能耗少、稳定性好等特点,综合节能可达到25%以上。     

螺杆泵交流永磁地面直驱装置

螺杆泵采油能耗低,相应工艺技术成熟配套,使其应用规模不断扩大,然而在应用中也暴露出一些问题:地面驱动部分消耗了较大比例的能量,结构带来的井口震动、停机刹车冲击大,防反转问题多,在一定程度上影响了生产运行.研制的螺杆泵交流永磁地面直驱装置较好地解决了上述问题,现场试验表明,节能效果较好,装置的稳定性得到了提高.     

KUDU公司推出无杆螺杆泵

正KUDU公司推出将螺杆泵和潜油电机完美结合在一起的无杆螺杆泵(Rodless PCPTM)。无杆螺杆泵的潜油电机采用低速永磁电机,当螺杆泵转速在限定转速50~500r/min范围内变化时,可以提供固定的扭矩。这样就可以根据油井的供液能力灵活调整螺杆泵的转速,不必更换泵。无杆螺杆泵采用井下遥测技术,防止泵抽空,监测井下设备性能,根据油井的供液能力优化螺杆泵的工作参数。无杆螺杆泵由于没有抽油     

浅层稠油火驱举升加重杆优化设计

在浅层稠油生产时原油黏度大,直接影响油井正常生产,也缩短了光杆寿命。火驱生产具有油气比高等特点,目前采用液力反馈泵进行生产。为解决火驱抽油杆偏磨、杆管打架等问题,在抽油杆下部增加加重杆。在反馈泵下行程过程中,考虑液力反馈力、沉没压力和惯性力等因素,对杆柱受力建立新的力学模型,从而对加重杆长度进行优化设计。研究表明,根据现有加重杆计算模型和PetroPE软件优化设计,结合某油田基础参数,新模型建立的杆柱受力情况和计算的加重杆优化长度符合浅层稠油火驱试验生产情况。因此,采用的力学模型和加重杆优化设计,可延长检泵周期,提高稠油生产效果。     

直驱螺杆泵过载原因分析及治理

直驱螺杆泵井与原棘轮棘爪式普通螺杆泵驱动装置对比,直驱螺杆泵井具有安全性高、能耗低、参数调整方便等优点,但直驱螺杆泵井扭矩相对较低,受结蜡、结垢及井下供液问题等因素影响,导致直驱螺杆泵井运行负载高、能耗大,易过载停机,给生产管理带来一定难度。通过扭矩组成的理论计算,详细分析过载原因,提出对应治理方案,综合运用热洗、调整加药浓度、下调参及换小泵等治理措施,解决了直驱螺杆泵井的过载难题,降低了设备能耗,年节电364.66×10⁴kWh,电价0.6381元/kWh计算,年创经济效益232.29万元。     

直流电动机直驱螺杆泵节能效果评价

随着螺杆泵及相关配套技术的逐步完善,螺杆泵在油田上得到了大量的推广应用,但常规螺杆泵举升方式存在地面驱动装置传动效率低、减速器损坏维修费用高、传动装置存在安全隐患等问题,针对这种问题试验应用了直流电动机直驱螺杆泵技术,由于直流电动机直拖螺杆泵地面驱动装置电动机转子的磁场为永磁原理,不需要从电网吸收无功功率,所以功率因数接近1,与普通地面驱动装置相比平均节电率26.5%,直驱装置运行平稳、可以实现电动机的无级调速,易于操作,管理方便,减少了地面驱动生产维护费用,具有着明显的节能效果.     

螺杆泵举升采油评价

目前螺杆泵举升采油井数逐渐增多，螺杆泵举升采油在工艺上已日渐成熟。通过对比分析，从排量上看，螺杆泵可以满足生产要求；从生产管理与泵况诊断上看，螺杆泵基本可以满足生产要求；从经济效益上看，螺杆泵井要好于抽油机井。     

斜井螺杆泵举升配套技术

针对冀东油田斜井多、造斜点高、在浅层出砂区块应用螺杆泵采油技术受到局限的状况,开展了斜井螺杆泵采油配套技术研究.进行了设计参数、工艺参数对螺杆泵使用特性的影响研究,建立了斜井螺杆泵采油系统生产参数优化模型.通过对螺杆泵斜井中抽油杆柱的受力和稳定性分析,进行了抽油杆柱组合和扶正器安放设计,并进行了模拟实验.进行了管杆断脱原因分析以及定子橡胶与原油配伍性试验,对定子橡胶与原油配伍性有了初步认识.研发了斜井螺杆泵采油多功能旋转式抽油杆扶正器短节、抽油杆万向连轴短节、堵塞器、翻板式偏心油管锚等配套工具,解决了斜井杆柱弯曲、断脱问题,延长了抽油杆柱的使用寿命,降低了维护费用.斜井螺杆泵不但在出砂区块推广前景广阔,在不出砂区块与其它采油方式相比也有很大的优势.     

小排量潜油直驱螺杆泵采油技术研究与应用

位于鄂尔多斯盆地的长庆油田是世界上典型的"三低"油田,以定向井开发为主(占90%以上),采用抽油机有杆泵举升工艺,单井产液量低,存在杆管偏磨问题,效率提升困难。针对上述问题,开展了潜油直驱螺杆泵无杆采油技术研究与试验。研制出100mm小直径低转速大转矩潜油永磁同步电机,去掉了机械减速机构;设计应用"胶囊+沉淀"复合式电机保护器,提升了在斜度较大井段的适应性;借助GPRS终端平台实现系统的远程实时闭环监控,提升了系统的可靠性。开展了15口井矿场试验,最长连续生产时间973d,最大下深1 704m。相比应用前,泵效提高35%,系统效率提高2.5%,节电率33.3%。     

螺杆泵永磁直驱装置防反转改进措施

分析了螺杆泵永磁直驱装置防反转失效产生的原因。通过在控制箱内设计制动单元,改进控制策略并增加波纹制动电阻,使螺杆泵永磁直驱无论是在洗井过程或者反转释放过程中产生的能量均通过制动单元释放掉。进行了电磁制动和机械制动双重防反转控制设计,并在工厂内进行了试验,证实采用机械式和电磁式双重反转控制,防反转装置的安全性、可靠性得到大幅提高,为螺杆泵永磁直驱装置在油田的推广应用打好坚实基础。     

螺杆泵举升采油适应性分析

螺杆泵举升工艺适应性分析：一是分析对比螺杆泵与抽油机、电泵在排量方面的适应性和经济性；二是分析螺杆泵在液体举升及生产管理方面的适应性。     

大庆油田复合驱油螺杆泵举升试验的效果及应用前景

大庆泡沫复合试验区是“九五”国家重点攻关项目，在三元的基础之上加入天然气形成泡沫复合驱．取得了中心井提高采收率25％以上的好效果，但由于体系中碱的存在造成了油井举升系统结垢卡泵．增加了试验区的管理难度。本文详细描述了螺杆泵在泡沫复合试验区的应用情况，评价分析其应用效果．提出螺杆泵维护管理制度和原则，预测了螺杆泵采油技术的良好发展前景。